專利名稱：一種倒錐孔的電火花加工方法
技術領域：
本發明涉及一種電火花加工方法，尤其涉及一種倒錐孔的電火花加工方法。
背景技術：
一般電火花微孔加工，由于加工過程中二次放電的原因，微孔加工結果都是入口尺寸大于出口尺寸，即加工后獲得的是正錐微孔。然而，對于符合歐IV以上排放標準的柴油發動機，燃油高壓共軌噴射系統的燃油噴嘴的噴孔要求入口尺寸小于出口尺寸，即所需加工的噴孔為倒錐微孔。目前成熟使用的 倒錐孔加工方法均為通過采用錐度夾持機構，通過機械方法實現倒錐微孔的加工。例如，《電加工與模具》2010年第5期第11-15頁“微細倒錐孔電火花加工機構設計及其實驗研究”一文，公開了一種微細倒錐孔電火花加工模塊機構，主要由導向陶瓷柱、球面定位塊、旋轉主軸、偏轉主軸、偏角調整螺釘、旋轉電機、傳動帶輪等組成，電極絲端部穿過精密陶瓷導向柱實現定位，導向柱座安裝在球面定位塊上，該定位塊與偏轉主軸固結在一起，偏轉主軸安裝在旋轉主軸的內部，內置一組彈簧為支撐偏轉主軸提供彈性支持力，使球面定位塊與旋轉主軸下端的凹球面配合。這樣，通過調節調整螺釘使偏轉主軸在空間中偏轉并固定，以此得到加工倒錐孔所需的角度。旋轉主軸與大傳動帶輪相連接，通過小型同步帶由直流電機驅動。上述結構能夠實現電極絲的偏轉，從而實現倒錐孔的加工。但是，該模塊結構復雜，加工精度要求高，同時該模塊整體安裝在現有電火花加工裝置的前端，需要預留相當長度的電極給該模塊夾持，導致了浪費。而同類的采用錐度夾持機構實現倒錐微孔加工的裝置，均存在類似的問題。因此需要考慮新的加工方法。

發明內容
本發明的發明目的是提供一種倒錐孔的電火花加工方法，在實現入口尺寸小于出口尺寸的微孔加工的同時，不需要使用復雜的機構，并避免電極的浪費。為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是一種倒錐孔的電火花加工方法，基于電火花加工裝置實現，在電極絲導向器和加工件之間，在電極絲進絲過程中，向電極絲提供一非接觸式側向推力，使電極絲與待加工的孔的對稱軸間形成一偏轉角，通過控制所述非接觸式側向推力的大小控制偏轉角的大小，實現倒錐孔的加工。上述技術方案中，由非接觸式側向推力控制電極絲的偏轉，根據電極絲的直徑和長度，以及所需的偏轉角度，可以計算出側向推力的大小。在實際使用中，可以通過預先提供不同大小的側向推力，檢測相應的偏轉角度，獲得偏轉角度與側向推力、電極絲的直徑、長度之間關系的函數表，利用查表法或配合擬合法實現對側向推力的智能控制。在利用側向推力使電極絲傾斜后，導向器所連接的電機帶動電極絲旋轉，形成圓錐面，實現倒錐孔的加工。上述技術方案中，所述非接觸式側向推力由一出口方向垂直于待加工的孔的對稱軸的氣槍形成的氣流提供。一種倒錐孔的電火花加工裝置，包括電極絲的出口導向器，在導向器下方，電極絲的側向設置有氣槍，所述氣槍的氣流出口與導向器軸線方向垂直。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
I.本發明方法實現簡單，采用的裝置不影響現有電火花加工裝置的前端結構，易于實現倒錐孔的加工。2.本發明采用非接觸式側向推力實現電極絲的傾斜，不會造成電極絲的磨損，并且，可以利用現有技術中導向器出口與加工件表面間的空間，與現有技術相比，不需要預留較大長度的電極絲，避免了浪費。


圖I是本發明實施例一中加工裝置的示意 圖2是實施例一中加工效果示意 圖3是實施例二中旋轉加工時電極絲有限元模型；
圖4是對應圖3的節點2位移時程曲線；
圖5是對應圖3的節點2位移散點 圖6是實施例二中偏轉模型中電極絲有限元模型；
圖7是對應圖6的節點2位移時程曲線；
圖8是對應圖6的節點2位移散點圖。其中1、導向器；2、電極絲；3、氣槍；4、加工件。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
實施例一參見圖I所示，一種倒錐孔的電火花加工裝置，包括電極絲2的出口導向器I，在導向器I下方，電極絲2的側向設置有氣槍3,所述氣槍3的氣流出口與導向器I的軸線方向垂直。如附圖I所示，由于導向器出口與加工件表面間存在一定的間隙，氣槍的設置不會導致預留電極絲的加長，從而避免了電極絲的浪費。采用上述裝置進行倒錐孔加工的方法，在電極絲進絲過程中，控制氣槍噴出的氣流大小，向電極絲提供一非接觸式側向推力，使電極絲與待加工的孔的對稱軸間形成一偏轉角，通過控制所述非接觸式側向推力的大小控制偏轉角的大小，實現倒錐孔的加工。加工效果如附圖2所示。實施例二為進一步驗證本發明的可行性，本實施例中采用有限元分析方法進行模擬。I.電極絲有限元模型及參數
電極絲是非常細小的金屬絲，利用高速旋轉對工件進行微孔加工。電極絲的模型及參數如附圖3和表I所示。表I電極絲參數 __
參數數據_
密度 _18.9X103kg/m3 彈性模量|369MPa
權利要求
1.一種倒錐孔的電火花加工方法，基于電火花加工裝置實現，其特征在于在電極絲導向器和加工件之間，在電極絲進絲過程中，向電極絲提供一非接觸式側向推力，使電極絲與待加工的孔的對稱軸間形成一偏轉角，通過控制所述非接觸式側向推力的大小控制偏轉角的大小，實現倒錐孔的加工。
2.根據權利要求I所述的倒錐孔的電火花加工方法，其特征在于所述非接觸式側向推力由一出口方向垂直于待加工的孔的對稱軸的氣槍形成的氣流提供。
3.—種倒錐孔的電火花加工裝置，包括電極絲的出口導向器，其特征在于在導向器下方，電極絲的側向設置有氣槍，所述氣槍的氣流出口與導向器軸線方向垂直。
全文摘要
本發明公開了一種倒錐孔的電火花加工方法，基于電火花加工裝置實現，其特征在于在電極絲導向器和加工件之間，在電極絲進絲過程中，向電極絲提供一非接觸式側向推力，使電極絲與待加工的孔的對稱軸間形成一偏轉角，通過控制所述非接觸式側向推力的大小控制偏轉角的大小，實現倒錐孔的加工。本發明方法易于實現倒錐孔的加工，不會造成電極絲的磨損，并且，可以利用現有技術中導向器出口與加工件表面間的空間，與現有技術相比，不需要預留較大長度的電極絲，避免了浪費。
文檔編號B23H9/14GK102861957SQ20121039203
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者高強 申請人:蘇州大學